Глава 2. Проектирование привода и элементов системы включения механических прессов

2.1. Расчет клиноременной передачи

Большинство современных кривошипных машин для соединения двигателя с маховиком имеют клиноременные передачи. Широкое использование клиноременных передач обусловлено их преимуществами по сравнению с ранее применявшимися плоскоременными передачами.

Они обеспечивают меньшие межосевое расстояние между валами, большую тяговую способность и безопасность при обрыве ремня, увеличивают диапазон передаточных чисел, уменьшают силы натяжения ремней и силы, действующие на валы и опоры. Работоспособность передачи не зависит от ее расположения в пространстве.

Проскальзывание в ременной передаче при холостом ходе и нагрузках оказывает благоприятное влияние на работу электродвигателя, так как за счет дополнительного скольжения уменьшается момент инерции маховика, а при значительных перегрузках в некоторой степени это является его своеобразной защитой.

Вместе с тем проскальзывание приводит к снижению КПД передачи и интенсивному износу ремней при перегрузках.

В отечественных машинах используют сплошные кордктаневые ремни с сечениями А-Е по ГОСТ 1284.1-80. Проектирование шкивов для клиноременных передач производится в соответствии с ГОСТ 20898-80. Малый шкив передачи закрепляется на валу электродвигателя.

Для создания и поддержания необходимого натяжения ремней в процессе эксплуатации применяются регулировка межосевого расстояния передачи, что осуществляется двумя способами: за счет перемещения электродвигателя по салазкам и с помощью качающихся подмоторных плит, на которых установлен электродвигатель (рис. 21).

Рис. 21. Известные способы регулировки межосевого расстояния

Исходными данными для расчета передачи являются:

- расчетные диаметры ведущего D_P1 и ведомого D_P2 шкива;

- ресурс эксплуатации передачи DOLD;

- расчетная длина ремня L_P;

- частота вращения ведущего шкива N₁;

- передаваемая мощность на ведущем валу; число смен работы передачи в сутки Z_T;

- число ремней Z_V и тип сечения ремня.

Расчет клиноременной передачи производится в следующей последовательности: сначала по формуле определяется передаточное число:

, (2.1)

затем скорость ремней:

(2.2)

Для ремней типов А-В она не должна превышать 25 м/с, для ремней типов Г-Д 30 м/с.

Значение межосевого расстояния клиноременной передачи можно определить по следующей зависимости:

, (2.3)

наибольшее значение межосевого расстояния:

(2.4)

наименьшее значение межосевого расстояния:

(2.5)

Угол обхвата ремнем малого шкива определяется по формуле:

(2.6)

Максимальное напряжение в ремне:

(2.7)

Расчетный ресурс ремня определяется по зависимости:

(2.8)

В заключении расчета определяется усилие оттягивания ветви нового ремня

(2.9)

и прогиб ветви ремня при контроле монтажа передачи:

(2.10)

Для обеспечения нормальной работы передачи должны быть выполнены следующие условия: работоспособности: V<V_D может быть выполнено или нет, >_P также может быть выполнено или нет и DOL<DOLD может быть выполнено или нет.